【摘 要】
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沉积岩中的黄铁矿作为指示沉积环境演化的重要矿物,在中国南方页岩气储层的龙马溪组和牛蹄塘组地层中被大量地报道。为了系统地探究龙马溪组和牛蹄塘组页岩的古沉积环境差别,
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沉积岩中的黄铁矿作为指示沉积环境演化的重要矿物,在中国南方页岩气储层的龙马溪组和牛蹄塘组地层中被大量地报道。为了系统地探究龙马溪组和牛蹄塘组页岩的古沉积环境差别,从威201井中取出6块样品(其中3块为龙马溪组,另3块为牛蹄塘组)开展研究。本研究采用纳米离子探针技术(NanoSIMS)开展原位硫同位素分析,同时采用稳定同位素比例质谱仪开展与NanoSIMS的对比实验;通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察黄铁矿的形貌特征;使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析微量元素;通过X射线粉晶衍射(XRD)和总有机碳含量(TOC)测定来分析矿物组分。实验结果显示:NanoSIMS在分辨率上的优势,使它可以在亚微米尺度通过区分黄铁矿形貌,从而对指定黄铁矿种类进行准确测试;NanoSIMS测定出的草莓状黄铁矿的原位硫同位素比值特征显示,草莓状黄铁矿的形成过程存在从中心到外围生长的特征;草莓状黄铁矿的粒径分布特征和全岩微量原色特征联合指示,就底部水体的氧化还原环境而言,牛蹄塘组比龙马溪组的还原性更强;草莓状黄铁矿的硫同位素分馏特征与同时期的海水硫同位素值的比对显示,牛蹄塘组和龙马溪组均处于开放沉积体系,并且牛蹄塘组的沉积环境体系处于逐渐封闭的过程,而龙马溪组的则在逐渐地开放。牛蹄塘组和龙马溪组均为中国南方页岩气的有利储层,通过对两组储层的沉积环境差异性探究,可以更好地理解页岩气有利储层的主控因素。
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